Изготовление гибкой подложки для комбинационного рассеяния комбинационного рассеяния (SERS) на основе полидиметилсилоксана (PDMS) для сверхчувствительного детектирования

Резюме

В этом протоколе описывается метод изготовления гибкой подложки для поверхностного комбинационного рассеяния. Этот метод был использован для успешного обнаружения низких концентраций R6G и Thiram.

Аннотация

В данной статье представлен метод изготовления гибкой подложки, предназначенной для поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния (SERS). Наночастицы серебра (AgNPs) были синтезированы с помощью реакции комплексообразования с участием нитрата серебра (AgNO₃) и аммиака с последующим восстановлением с помощью глюкозы. Полученные AgNP демонстрировали равномерное распределение по размерам в диапазоне от 20 нм до 50 нм. Впоследствии 3-аминопропилтриэтоксисилан (APTES) был использован для модификации подложки PDMS, которая была обработана кислородной плазмой. Этот процесс способствовал самосборке AgNP на подложке. Систематическая оценка влияния различных экспериментальных условий на характеристики подложки привела к разработке подложки SERS с отличными характеристиками и повышенным коэффициентом (EF). Используя этот субстрат, были достигнуты впечатляющие пределы обнаружения 10-10 М для R6G (родамин 6G) и ^10-8 М для Тирама. Субстрат был успешно использован для обнаружения остатков пестицидов на яблоках, что дало весьма удовлетворительные результаты. Гибкая подложка SERS демонстрирует большой потенциал для применения в реальных условиях, включая обнаружение в сложных сценариях.

Введение

Поверхностно-усиленное комбинационное рассеяние (SERS), как разновидность комбинационного рассеяния, обладает преимуществами высокой чувствительности и щадящих условий обнаружения, а также может достигать обнаружения одной молекулы 1,2,3,4. Металлические наноструктуры, такие как золото и серебро, обычно используются в качестве подложек SERS для обнаружения веществ ^5,6. Усиление электромагнитной связи на наноструктурированных поверхностях играет важную роль в приложениях SERS. Металли....

протокол

1. Синтез наночастиц

1. Приготовление раствора нитрата серебра
   1. С помощью прецизионных весов отмерьте 0,0017 г нитрата серебра класса AR (AgNO₃, см. таблицу материалов) и добавьте его в 10 мл деионизированной (DI) воды. Перемешайте смесь, чтобы получить раствор AgNO 3 в концентрации ^10-3 моль/л.
2. Приготовление серебряно-аммиачного комплекса
   1. Возьмите 1 мл аммиачной воды класса AR (NH₃. H₂O, см. таблицу материалов) с помощью шприца и добавляют его по каплям в раствор нитрата серебра при перемешивании. Прекратите покапельное д....

Результаты

В этом исследовании был разработан гибкий субстрат SERS, состоящий из синтетических AgNP, обернутых в глюкозу и самособирающихся на PDMS с помощью APTES, что обеспечивает превосходные характеристики обнаружения для практических приложений обнаружения пестицидов. Пределы обнаружения R6G и Thiram ?.......

Обсуждение

В этом исследовании была введена гибкая подложка SERS, которая связывала AgNPs с PDMS путем химической модификации и достигала отличных характеристик. При синтезе частиц, в частности при синтезе аммиачного комплекса серебра (стадия 1.2), цвет раствора играет решающую роль. Добавление слишком б.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ammonia (NH3.H2O, 25%)	Beijing Chemical Works
APTES (98%)	Beyotime	ST1087
BD-20AC Laboratory Chrona Treater	Electro-Technic Products Inc.	12051A
D-glucose	Beijing Chemical Works
Environmental Scanning electron microscope (ESEM)	FEI	QUANTA 250
Raman microscope	Horiba JY	LabRAM HR Evolution
Rhodamine 6G	Beijing Chemical Works
Silicone Elastomer Base and Silicone Elastomer Curing Agent	Dow Corning Corporation	SYLGARD 184
Silver nitrate	Beijing Chemical Works
Thiram (C6H12N2S2, 99.9%)	Beijing Chemical Works